ENSAIO DE TRAÇÃO

Exercícios sobre Ensaio de Tração

1- Desenhe dois gráficos representativos de ensaios de tração; um para material frágil e outro para um material dúctil. Em cada gráfico, nomeie os eixos e marque o limite de resistência, o limite de escoamento, a tensão de ruptura, o módulo elástico e as regiões de alongamento elástico e da deformação plástica.

2- Um pedaço de cobre originalmente com 305 mm de comprimento é puxado em tração com uma tensão de 276MPa. Se a sua deformação é inteiramente elástica, qual o alongamento resultante?

RESP:

 σ = E ε (regime elástico)

 ε = li – l0 = ∆l

l0 l0

 σ = E ∆l

l0

 ∆l = σ l0 = (276 MPa) (305mm) = 0,77 mm

E 110 x 103 MPa

3- Uma tensão de tração deve ser aplicada ao longo do eixo do comprimento de um bastão cilíndrico de latão com diâmetro de 10 mm. Determinar a magnitude da carga máxima necessária para produzir uma alteração de 2,5x10-3 no diâmetro do bastão se a deformação for puramente elástica. Dados: Elatão= 97GPa, n=0,34

RESP:

• εx = di – d0 = ∆d = 2,5 x 10-3 mm = -2,5 x 10-4

• d0 d0 10mm

• ν = - εx → εz = - εx = -(-2,5 x 10-4) =7,35 x 10-4

• εz ν 0,34

• σ = E εz = (97 x 103 MPa) (7,35 x 10-4) = 71,3 Mpa

• σ = F → F = σ A0 = σ (d0/2)2π

• A0

• F = (71,3 x 106 N/m2)(10 x 10-3m / 2)2 π =5600 N

4- Analise o gráfico abaixo e determine as seguintes propriedades mecânicas

a. Módulo de elasticidade

 RESP: a) O módulo de elasticidade:

 σ = E ε

 E = ∆σ / ∆ε

 E = (σ2 – σ1) / (ε2 – ε1)

 E = (150 – 0) / (0,0016 – 0)

 E = 93.780 MPa = 93,8 GPa

b. Tensão limite de escoamento a um nível de pré-deformação de 0,002.

RESP:

 Interseção da linha que passa pela pré-deformação de 0,002 com a curva tensão-deformação.

 Tensão limite de escoamento = 250 MPa.

c. A carga máxima que pode ser suportada por um corpo de prova cilíndrico com um diâmetro original de 12,8mm.

RESP:

 σ = F

 A0

 F = σ A0 = σ (d0/2)2π

 F = (450 x 106 N/m2) (12,8 x 10-3 m /2)2π

 F = 57900 N

d. A variação no comprimento de um corpo de prova que tinha originalmente 250mm de comprimento e que foi submetido a uma tensão de tração de 345MPa.

RESP:

 Ponto A da curva: deformação = 0,06

 ε = ∆l

 l0

 ∆l = ε l0

 ∆l = (0,06) (250mm) = 15 mm

Figura 1: Curva tensão deformação para o corpo de prova de latão.

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